Digital Tهينك Tank (DTT)

تعمل ناسا وشركاؤها على أنظمة الدفع النووي للمركبات الفضائية

مات وكالة ناسا وشركائها يعملون على الدفع النووي للمركبات الفضائية. ظهرت فكرة محركات الصواريخ الذرية في الأربعينيات. لكن الآن فقط لدينا التكنولوجيا التي ستجعل مفهوم السفر بين الكواكب والنووية حقيقة واقعة.

من المهم جدًا أن الأفكار التي وكالة ناسا أعمال تنطوي على استخدام محركات نووية خارج الأرض. يجب أن تبدأ المركبات بمحركات وقود كيميائي وسيبدأ المحرك النووي خارج مدار الأرض المنخفض فقط.

كان التحدي الأكبر ولا يزال تصميم محرك نووي آمن وخفيف الوزن. يتم ضمان ذلك من خلال أنواع الوقود والمفاعلات الجديدة. آمالهم كبيرة جدًا لدرجة أن ناسا تفكر في القيام بالمهام المأهولة باستخدام طاقة الاضمحلال الذري. قال جيف شيهي ، كبير المهندسين في مديرية مهام تكنولوجيا الفضاء: "سيكون الدفع النووي مفيدًا للغاية إذا فكرنا في السفر من وإلى المريخ في أقل من عامين". ويضيف أن التحدي الأكبر هو تحقيق التقدم الصحيح بشأن الوقود. يجب أن يتحمل مثل هذا الوقود درجات حرارة عالية جدًا وظروف القيادة. تتأكد الشركتان اللتان تعملان مع ناسا من أن لديهما الوقود والمفاعل المناسبين.

مصدر الصورة: Pixabay

من المفترض أن تستخدم المحركات الذرية الطاقة الناتجة عن اضمحلال النوى الذرية لتسخين الهيدروجين السائل إلى 2430 درجة مئوية. هذا هو 8 أضعاف درجة الحرارة الأساسية لمحطة طاقة نووية نموذجية. من المفترض أن يتمدد الهيدروجين المسخن بهذه الطريقة ويخرج من فوهات المحرك بسرعة هائلة. وبهذه الطريقة ، يتم توليد قوة دفع لكل وحدة كتلة وقود أكثر من الوقود الكيميائي المستخدم حاليًا. هذا يسمح للمركبة بالتحرك بشكل أسرع والطيران لفترة أطول. من المزايا الإضافية لاستخدام محرك يعمل بالطاقة النووية حقيقة أنه بعد الوصول إلى الهدف - على سبيل المثال أحد أقمار زحل - يمكن للمفاعل التحول من وضع الدفع إلى وضع مصدر الطاقة والأدوات العلمية للطاقة لسنوات عديدة ، مثل إرسال جودة عالية الصور.



للحصول على الدفعة المناسبة من محرك نووي مطلوب استخدام وقود عالي التخصيب للحصول على هذا. سيكون مثل هذا الوقود أكثر أمانًا للاستخدام ، كما هو الحال في محطات الطاقة النووية ، ولكن في ظل ظروف ارتفاع درجة حرارة الدفع ووجود الهيدروجين عالي التفاعل ، فإنه يصبح هشًا.

شركة Ultra Safe Nuclear Corp. التقنيات (USNC-Tech)مع ال وكالة ناسا تتعاون ، تفيد بأنها تخصب اليورانيوم بنسبة تقل عن 20٪. هذا أكثر من المفاعلات النووية ، ولكن أقل من الأسلحة النووية. ويتكون وقودها من كبسولات يورانيوم مجهرية مطلية بالسيراميك موضوعة على مصفوفة من كربيد الزركونيوم. تحافظ الكبسولات الدقيقة على المنتجات الثانوية للتفاعل في مكانها بينما تسمح للحرارة بالهروب.

الفرق الرئيسي بين مشروعي الشركتين هو استخدام وسطاء مختلفين. تتمثل مهمة الوسيط في إبطاء النيوترونات من الانحلال الذري بطريقة تدعم التفاعل المتسلسل. وضعت BWX كتل الوقود الخاصة بها بين الهيدرات بينما يستخدم مشروع USNC التكنولوجي البريليوم كوسيط. يمكن لمحرك التفاعل الحراري النووي ، من الناحية النظرية على الأقل ، أن يكون متفوقًا بشكل واضح على المحرك النووي. يوفر ما يصل إلى 4 أضعاف الطاقة. ومع ذلك ، لا تزال تقنية التفاعل النووي الحراري غير متطورة ويتعين على المتخصصين التغلب على العديد من العقبات ، مثل الحصول على البلازما والحفاظ عليها وتحويل الطاقة التي تم الحصول عليها إلى قوة دفع بشكل فعال. لذلك ، كما يعترف كوهين ، من غير المحتمل أن تكون تقنية الدفع الاندماجي جاهزة بحلول أواخر الثلاثينيات ، عندما تبدأ المهمة المأهولة المخطط لها إلى المريخ.